Железный эксперимент: какой процессор нужен для NVIDIA GeForce GTX 1070/1080

Как говорил герой одного известного кинофильма: «это вам не это!» Пока один чипмейкер «выдавливает», словно остатки пасты из опустевшего тюбика, +5% прироста каждый год, а у второго производителя быстрые центральные процессоры существуют только на словах, игровые видеокарты заметно прогрессируют. Выход новых моделей NVIDIA — GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 — установил очередную планку, а потому вопрос о том, какие центральные процессоры «прокачают» эти ускорители графики, актуален как никогда.

Cамой быстрой одночиповой игровой видеокартой отныне является GeForce GTX 1080 (обзоры: часть первая и часть вторая). Переход на новый техпроцесс заметно поднял уровень производительности новинки. А именно субфлагман Pascal в ряде игр оказывается на 70-80% быстрее GeForce GTX 980, а также на 15-20% производительнее GeForce GTX 980 Ti. Стоит «тысяча восьмидесятая» недешево, но все познается в сравнении. Та же GeForce GTX 980 на старте продаж (почти два года назад) оценивалась самой NVIDIA в 550 долларов США. Сейчас за GeForce GTX 1080 просят от 600 долларов.

NVIDIA GeForce GTX 1080 Founders Edition

Младший субфлагман — GeForce GTX 1070 (обзор) — привлекает гораздо сильнее. Все из-за ценника. Нижняя планка для второго по силе «Паскаля», напомню, составляет 380 долларов. Видеокарта сопоставима по производительности с GeForce GTX 980 Ti и пришла на смену GeForce GTX 970, которой «привозит» 70-80% в зависимости от игры и тактовых частот.

NVIDIA GeForce GTX 1070 Founders Edition

Ниже приведены полные технические характеристики новинок. Если вдруг кто-то пропустил, то ссылки на обзоры предоставлены. GeForce GTX 970 — это самая популярная игровая видеокарта, если верить статистике Steam. С учетом того, что GeForce GTX 1070 пришла на ее место, но при этом обладает заметно более высокой производительностью, то вопрос о том, какой центральный процессор нужен этому 3D-ускорителю, весьма и весьма актуален.

NVIDIA GeForce GTX 1080	NVIDIA GeForce GTX 1070
Название чипа	GP104	GP104
Техпроцесс	16 нм	16 нм
Количество транзисторов	7,2 млрд	7,2 млрд
Количество GPC	4	3
Количество SM/CU	20	15
Количество потоковых процессоров	2560	1920
Количество текстурных блоков	160	120
Количество ROP	64	64
Кэш второго уровня	2048 КБ	2048 КБ
Частота ядра	1607 (1733) МГц	1506 (1683) МГц
Память	GDDR5X	GDDR5
Объем памяти	8 ГБ	8 ГБ
Интерфейс памяти	256 бит	256 бит
Частота памяти	2500 (10 000) МГц	2002 (8008) МГц
Пропускная способность памяти	320 ГБ/с	256 ГБ/с
Уровень TDP	180 Вт	150 Вт
Питание	8 пин	8 пин
Интерфейсы	1x DVI 3x DisplayPort 1x HDMI	1x DVI 3x DisplayPort 1x HDMI
Цена за Founders Edition	От 55 000 руб.	От 35 000 руб.
Купить

Суть проблемы

С процессорозависимостью я столкнулся при тестировании обеих видеокарт. Например, в Need For Speed в разрешении Full HD на максимальном качестве графики и GeForce GTX 1080, и GeForce GTX 1070, и GeForce GTX 980 Ti продемонстрировали приблизительно одинаковые результаты, хотя общую расстановку сил между этими акселераторами NVIDIA мы знаем. А ведь в стенде использовался четырехъядерный чип Core i7-4790K, разогнанный до 4,5 ГГц. Стоило увеличить разрешение до WQHD, как все стало на свои места: младший Pascal оказался медленнее старшей модели на 20%. Отчасти поэтому в обзоре я написал, что GeForce GTX 1080 избыточна для разрешения Full HD. И ей необходим очень быстрый процессор.

Процессорозависимость в Need For Speed

Как еще проявляется процессорозависимость? Этой теме на нашем портале посвящена подробная, обстоятельная статья. Среди всех параметров CPU наиболее важными в играх оказываются количество ядер/потоков и тактовая частота. Частности есть, но если мы говорим о решениях AMD и Intel последних трех лет (Skylake, Broadwell, Haswell), то во главе стоят именно эти характеристики. К сожалению, как я уже отметил, центральные процессоры прогрессируют крайне медленно. И в основном экстенсивно.

Частота решает! И ядра. И архитектура

Не стоит сбрасывать со счетов повидавшие виды семейства Ivy Bridge и Sandy Bridge. Эти чипы еще повоюют в 2016 году! Однако архитектурные отличия накладывают свой отпечаток. Например, в третьем «Ведьмаке» при одинаковой видеокарте и идентичной частоте Core i5 Skylake оказывается Core i5 Sandy Bridge. К счастью, такую разницу довольно просто нивелировать разгоном. В GTA V разница между Skylake и Sandy Bridge еще больше.

Sandy Bridge Vs Skylake

Приведу наглядный пример процессорозависимости с участием GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080. Возьмем эти видеокарты, а затем установим их в систему с далеко не самым слабым чипом Core i5. Даже на частоте 4 ГГц видеокарты в третьем «Ведьмаке», в Новиграде, демонстрируют одинаковые результаты при максимальном качестве графики. Иногда младшая видеокарта оказывается быстрее, но этому есть логичное объяснение. Возникает резонные вопрос: а зачем тогда переплачивать 20 000 рублей, если не видно разницы?

Intel Core i5 @4 ГГц, «Ведьмак 3: Дикая охота», Full HD, FPS
NVIDIA GeForce GTX 1070	93,4
NVIDIA GeForce GTX 1080	93

Еще один информативный пример. Возьмем GeForce GTX 1080 и протестируем ее в GTA V в разрешениях Full HD и WQHD с одинаковыми (максимальными) настройками графики, используя при этом в стенде Core i5, функционирующий на частоте 3 ГГц. Как видите, уменьшение разрешения практически не возымело никакого действия. Следовательно, производительность системы в этой игре ограничена процессором.

Intel Core i5 @3ГГц, NVIDIA GeForce GTX 1080, GTA V, FPS
Full HD	64,6
WQHD	61,7

В общем, проблема с процессорозависимостью новых видеокарт NVIDIA актуальна, поэтому давайте подробно рассмотрим этот вопрос.

Тестирование

• Процессор:Intel Core i7-4790K@3,0-5,0 ГГц
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15
• Материнская плата: MSI Z97 MPOWER
• Накопитель:SSD Patriot Blast 480 Гбайт
• Оперативная память: DDR3-2133, 2x 8 Гбайт
• Блок питания: Corsair HX850i, 850 Вт
• Периферия: монитор LG 31MU97
• Операционная система: Windows 10 х64
• Версии драйверов: NVIDIA — 368.19.

Для эксперимента я использовал несколько тестовых стендов. Основной — с Core i7-4790K на борту. При помощи соответствующих настроек BIOS превратить Core i7 в виртуальные Core i5 и Core i3 не составляет особого труда. Да, я в курсе, что у процессоров Intel различных семейств разный объем кэша третьего уровня. Однако , что это не столь критично, поэтому подобное допущение, извиняюсь за тавтологию, допускается. Частота чипа менялась в диапазоне от 3 ГГц до 5 ГГц с шагом в 500 МГц. Использовался скальпированный Core i7-4790K.

Самое сложное в эксперименте — это определиться со списком игр. К сожалению, времени было мало, поэтому протестировать GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 с большим количеством софта не получилось. В принципе, реально подобрать такие игры, в которых потенциал флагманов NVIDIA раскроется даже на двухъядерных Pentium/Celeron. С другой стороны, для каждой игры можно выставить такие настройки, в которых и гораздо менее производительные видеокарты упрутся именно в CPU. Поэтому я взял пять весьма процессорозависимых игр, выставил в них максимальные настройки качества графики, а видеокарты тестировал не только в разрешении Full HD, но и в WQHD. Считаю, что именно в таких условиях GeForce GTX 1070 и GeForce GTX 1080 и будут использоваться. Если раскроем потенциал адаптеров в них, то раскроем его и в 99% других игр.

В таблицах и графиках указаны минимальный и средний FPS. Один момент: для GeForce GTX 1080 в GTA V и Far Cry 4 использовалось 4-кратное сглаживание MSAA, для GeForce GTX 1070 — 2-кратное. Так будет нагляднее. Скриншоты со всеми настройками расположены в одноименной галерее.

Игра	Настройки
Ведьмак 3: Дикая Охота	Запредельное качество, сглаживание, HBAO+, NVIDIA HairWorks выкл.
GTA V	Высшая степень качества, FXAA + 4x MSAA (для GTX 1070 — 2x), 16x AF, тесселяция «очень высоко», длинные тени вкл., тени высокого разрешения вкл., подгрузка более детализированных текстур вкл.
Far Cry 4	Максимальное качество, 4x MSAA (для GTX 1070 — 2x), HBAO+, сумеречные лучи выкл., мех выкл.
DOOM	Ультра, TSAA, 16x AF.
Fallout 4	Ультра, TAA, 16x AF, HBAO+, осколки от выстрелов выкл., максимальная дальность.

Процессорозависимость GTX 1070

Начнем с GeForce GTX 1070. Передо мной не стоит цель выжать все соки из видеокарты, поэтому я допускаю небольшое расхождение в количестве кадров в секунду при переходе от одной частоты процессора к другой. Например, минимальный FPS в третьем «Ведьмаке» с использованием четырех ядер на 3,5 ГГц равен 74. А на той же частоте, но с использованием восьми потоков — 78 FPS. Разница есть, но она некритичная, на комфорт гейминга не повлияет.

GTA V — это, пожалуй, самая процессорозависимая игра современности! Она как бы намекает, что для «полного счастья» вместе с GeForce GTX 1070 нужен «камень», работающий со скоростью 4,5 ГГц. Чтобы включить вертикальную синхронизацию и наблюдать стабильные 60 кадров в секунду, например. Впрочем, с процессорами Core i5/i7 на меньшей частоте тоже вполне играбельно.

Для GeForce GTX 1070 нужен четырехъядерник Intel на 3,5-4 ГГц

Констатирую факт: для раскрытия всего потенциала GeForce GTX 1070 в разрешении Full HD идеально использовать четырехъядерник, работающий на частоте 4 ГГц. У Intel есть чипы, которые работают на таких скоростях уже из коробки — это Core i7-4790K и Core i7-6700K. Все остальное — разгон. Но ключевое слово здесь — «идеально». В большинстве случаев хватит и четырех ядер на 3,5 ГГц (минимальный FPS близок или выше 60). Возьмем эту частоту за основу. С учетом архитектурного отставания процессорам Sandy Bridge и Ivy Bridge потребуется более высокая скорость работы: от 4 ГГц и выше. Про чипы AMD расскажу отдельно.

Зеленым цветом в таблице выделены области, где мы видим, что потенциал видеокарты раскрыт или почти раскрыт. Это отнюдь не означает, что в других случаях получена неиграбельная картинка. Нет, просто констатируется факт, что графический адаптер работает на своем максимуме или около того.

Видеокарта для процессора intel core i7 4790k

Проблема с драйверами NVIDIA, известная ряду энтузиастов и заключающаяся в ощутимо меньшем уровне производительности графических адаптеров «зелёной команды» в сравнении с достижениями конкурирующих продуктов AMD в случае, когда ограничивающим фактором является процессор, обрела новую жизнь благодаря «расследованию» специалистов YouTube-канала Hardware Unboxed, которые пару недель назад протестировали целый ряд моделей от обеих компаний и пришли к выводу, что в некоторых играх даже Radeon RX 5600 XT может обогнать топовую GeForce RTX 3090 в паре с доступными CPU Ryzen 5 1600X, 2600X или Core i3-10100.

реклама

Некоторые читатели усомнились в целесообразности использования флагманской видеокарты с недорогими моделями процессоров, поэтому исследователи источника представили на суд общественности очередную порцию своих исследований, в которых, помимо всего прочего, продемонстрировали уровень производительности видеокарт нескольких поколений в дуэте с процессором Intel Core i7-4790K.

Изучив представленные диаграммы, можно отметить, что ситуация с использованием некогда топового процессора практически идентична положению дел с применением более доступных CPU: в процессорозависимых играх с задействованием API DirectX 12 в разрезе средней кадровой частоты графические адаптеры AMD превосходят своих соперниц из стана NVIDIA — так, Radeon RX 6700 XT обгоняет GeForce RTX 3080 в F1 2020 (20,9 %), Hitman 2 (8,4 %), Horizon Zero Dawn (15,5 %) и Watch Dogs: Legion (14,8 %).

В популярном тайтле Fortnite картина ещё примечательней: даже старая добрая представительница поколения Polaris в лице Radeon RX 580 обходит предтоповую модель «зелёной команды» на 16,8 %.

Источник изображений: YouTube, Hardware Unboxed

Специалисты отмечают, что причина подобного поведения видеокарт NVIDIA заключается в особенностях работы программного планировщика, предъявляющего повышенные требования к процессору, что помогает продуктам компании при использовании API DirectX 11, но в DirectX 12 данные «трюки» уже не действуют, в результате чего аппаратный планировщик AMD даёт преимущество видеокартам «красной команды».

Таблица совместимости процессор/видеокарты

Какие видеокарты подходят процессору? В этой статье в один клик можно подобрать современные видеокарты под любые процессоры 2009-2022 годов. Рекомендуется использовать эти данные как при покупке нового компьютера, так и при модернизации старого.

Примечание: для подбора процессоров под видеокарту создана предыдущая статья.

В настоящее время не существует эталонного алгоритма подбора сочетания процессора и видеокарты, поэтому выборка осуществляется по полученному экспериментальным путем правилу, согласно которого нет смысла покупать видеокарты, индекс производительности которых по данным videocardbenchmark.net выше 150% индекса производительности процессоров по данным cpubenchmark.net, так как почти гарантировано это будут потраченные впустую деньги и FPS во многих играх будет упираться в производительность процессора, а возможности видеокарты не будут задействованы в полную силу.

Для упрощения поиска нужных процессоров они отсортированы по алфавиту и разбиты на 2 списка — актуальных процессоров, которые в настоящее время имеются в продаже (подбор видеокарты для нового компьютера) и всех процессоров 2009-2022 годов, включая как некоторые самые новые модели, которых пока еще нет в продаже, так и очень старые модели, которых давно уже нет в продаже (подбор видеокарты для нового компьютера или модернизации старого). Так как разработчики ноутбуков при проектировке обязательно учитывают индексы производительности процессоров и видеокарт, то данные о них не включены в таблицу. Индекс производительности процессоров указан в списке в скобках, индекс производительности графических процессоров видеокарт указан в таблице в графе «Тест». В таблице чипов видеокарт присутствуют только те модели, которые доступны в настоящее время в продаже.

Рекомендуется позже просмотреть статью о выборе компьютера, где подобраны оптимальные конфигурации для разных ценовых категорий, а также статьи о выборе видеокарт и процессоров, в которых определены конкретные модели, которые имеют самое высокое сочетание производительности, цены и ожидаемой надежности.

Таблица совместимости процессор/видеокарты

Все процессоры 2009-2022 годов:

После выбора процессора в таблице ниже будут отображены только те чипы видеокарт, которые сможет полностью раскрыть выбранный процессор. Рекомендуется покупать модели как можно выше в списке, так как от этого напрямую зависит FPS в играх, при этом очень важным является КПД (соотношение производительности и минимальной цены) — чем он выше, тем обычно выгоднее покупка, даже если цены на видеокарты в некоторой степени отличаются в разных регионах и странах, так как баланс производительность/цена повсеместно будет приблизительно таким же самым

Источник https://www.ferra.ru/review/computers/experiment-cpu-for-nvidia-geforce-gtx-1070-1080.htm

Источник https://overclockers.ru/blog/id_1/show/49025/videokarty-amd-proizvoditelnee-konkurirujuschih-modelej-nvidia-v-duete-s-core-i7-4790k-test-hu

Источник https://www.dxdigitals.info/2017/04/podbor-videokarti-pod-processor.html